Global gravitational instability of FLRW backgrounds - interpreting the dark sectors
宇宙学的标准模型是基于爱因斯坦方程的各向同性解。已知这些解对于局部非均匀扰动是引力不稳定的,通常描述为在相同解给出的背景上演化。在这幅图中,FLRW背景被用来描述所有时间的非均匀扰动的平均值。本文研究了FLRW尘埃背景在一类平均非均匀宇宙学中的(不)稳定性。我们研究后者的相图,讨论他们的不动点和轨道结构,并提供详细的插图。我们表明,FLRW宇宙学是不稳定的,在一些相关的情况下:平均模型被赶出他们通过结构的形成和加速膨胀。我们发现支持的建议,FLRW框架的黑暗组件可能与这些不稳定的部门。我们的结论是,FLRW宇宙学必须严格考虑其作用,作为可靠的模型的物理背景。
2011-12-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Emerging the dark sector from thermodynamics of cosmological systems with constant pressure
我们研究具有压力恒定约束的一般流体的热力学。例如,这种情况发生在纯尘埃物质的情况下,压力为零,也发生在标准暗物质现象学的情况下。假设一个有限的非零压力,相应的动力学比人们天真地期望的要丰富。特别地,它可以被认为是对暗能量和暗物质的统一描述。我们首先考虑更一般的热力学性质,这类流体发现的重要结果,对他们来说,绝热和等温过程应该一致。因此,我们研究他们的行为在弯曲的时空,局部热平衡可以上诉。因此,我们表明,这种暗流体退化的LCDM模型的暗扇区的绝热演化的情况下。我们证明,增加耗散过程,幻影行为可以发生,最后我们进一步强调,任意分解的暗部门,到特设暗物质和暗能量条款,可能会引起幻影暗能量,而整个暗部门仍然是非幻影。
2014-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Revealing the non-adiabatic nature of dark energy perturbations from galaxy clustering data
我们研究结构的形成,使用相对论性宇宙学线性微扰理论中存在的内在和相对(相对于物质)的非绝热暗能量扰动。对于不同的暗能量模型,我们评估了非绝热性对物质生长的影响,促进了与生长速率数据的比较。研究的暗能量模型导致$f σ_{8}(z)$观测演化中暗能量扰动的(非)绝热性质的特殊特征。我们发现,非绝热DE模型变得接近退化相对于$Λ$ CDM模型在一阶线性扰动。这将避免使用当前可用的数据来识别暗能量的非绝热性质。因此,这些证据表明,新的探测器是必要的,以揭示非绝热功能的暗能量部门。
2017-07-11 astro-ph.CO gr-qc
On the large-scale instability in interacting dark energy and dark matter fluids
最近,Valiviita等人(2008)报道了耦合暗能量和暗物质模型中的大尺度早期不稳定性。我们采取同样的形式的能量动量交换和专门的情况下,当相互作用率是成比例的哈勃参数和暗能量密度。对于给定的状态方程参数,只要耦合足够小,就可以避免不稳定性。在辐射和物质主导的制度,推导出超视界尺度上的非绝热模式的表达式。我们还研究了在亚视界极限的暗物质扰动的增长。我们发现,在暗能量开始占主导地位之前,耦合对结构的生长几乎没有影响。一旦宇宙开始加速,相对的暗物质密度波动不仅停止增长,就像在非耦合模型中一样,而且实际上随着宇宙的继续膨胀而衰减。
2009-03-30 astro-ph.CO
Intrinsic Entropy Perturbations from the Dark Sector
完美的流体建模使用有效场论的方法,自然地给出了一个自洽的和明确的描述的内在的非绝热的压力变化的贡献。研究了暗区曲率扰动${\cal R}$的内禀熵扰动对超视界动力学的影响。由暗物质和暗能量组成的暗区被描述为单一的完美流体。研究了理想流体的非微扰涡动力学和温伯格定理的破坏。
2017-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conformal Symmetries of Adiabatic Modes in Cosmology
本文讨论了宇宙学中标量绝热微扰的非线性共形对称性的存在性。这些共形对称性存在于任何宇宙学背景中,超越了任何慢滚或准德西特近似。伸缩变换将曲率扰动移动一个常数,并且对应于空间重标度下的众所周知的对称性。我们认为,标量部门也是不变的特殊保形变换下,移动的曲率扰动的一项线性的空间坐标。我们讨论这些共形对称是否可以扩展到包括张量扰动。张量模式引入了它们自己的一组非线性实现的对称性。我们确定了一个无限大的规范变换,保持横向,无痕的规范条件,而移动的张量模式非平凡的。
2012-03-28 astro-ph.CO hep-th
Relic Magnetic Fields from Non-Adiabatic Photon Freeze-Out at Recombination
School of Liberal Arts and Sciences, Korea National University of Transportation(韩国交通大学通识与科学学院)
研究通过光子气体的速率依赖热力学提出新机制,解释再组合-脱耦转变中非绝热模式压缩导致残余磁场的产生,揭示其尺度选择机制。
2026-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Can the cosmological dark sector be modeled by a single scalar field?
在以前的文件中,它被证明是一个最小的耦合标量场的质量$M \sim H_0$可以描述这两个组件的暗部门在一个统一的方式。在所发现的解中,暗能量分量随哈勃参数线性衰减,产生了均匀的暗物质。在本说明中,我们表明,一个$Λ$ CDM暗扇区也可以模拟这样一个单一的领域。更一般地说,我们表明,克莱因-戈登和爱因斯坦方程的系统承认单参数家庭的解决方案,相当于一个非绝热(零声速)广义Chaubergin气体。
2018-08-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-adiabatic dark fluid cosmology
我们模拟宇宙底层的暗区的粘性流体与状态方程$p=-ζΘ$,其中$Θ$是流体膨胀标量和$ζ$是体积粘度的系数,我们假设一个依赖$ζ\propto ρ^ν$的能量密度$ρ$。均匀和各向同性的背景动力学与状态方程为$p = - A/ρ^α$的广义Chaubergin气体的动力学一致。然而,粘性模型的扰动动力学本质上是非绝热的,并且与Chaubergin气体的情况有质的不同。特别是,它避免了短尺度的不稳定性和/或振荡,这显然已经排除了统一的模型的Chaubergin气体类型。我们计算了物质的功率谱,并证明了非绝热模型与2dFGRS和SDSS观测的数据是相容的。一个$χ^{2}$-分析表明,对于某些参数组合的粘性暗流体(VDF)模型是很好的竞争力与$Λ$ CDM模型。这些结果表明,\textit{non-adiabatic}统一模型可以被视为基于广义相对论描述宇宙底层的潜在竞争者。
2009-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A novel PBH production mechanism from non-Abelian gauge fields during inflation
研究暴胀期间类轴子粒子与非阿贝尔规范场耦合引发的标量不稳定性,提出一种普适的原初黑洞产生机制,并伴随产生峰化标量谱及诱导引力波。
2024-03-20 astro-ph.CO hep-ph
Adiabatic and isocurvature perturbations in extended theories with kinetic couplings
本文研究具有非正则动力学项的双标量场扩展理论,允许动力学耦合依赖于两个场,发现曲率扰动方程不变而熵扰动有效质量改变,并给出谱指数及其跑动表达式,应用于三个现象学模型。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Naturally-Coupled Dark Sectors
由标准模型(SM)规范群下中性场组成的暗区可以通过希格斯、超荷和中微子入口耦合到SM,并通过回路修正将SM拉向其尺度。这种不稳定性,不可能防止在已知的SM完成,如超对称性,由于其相当大的耦合到SM,要求替代机制,可以中和敏感性的SM的黑暗部门规模和紫外线截止以上it.Here,我们审查这样一个机制,将重力到SM预测存在的黑暗部门,并允许它自然耦合到SM。我们讨论并说明了显着的过程,可以探测自然耦合的黑暗部门。
2021-05-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Unified models of the cosmological dark sector
我们模型的宇宙底层的粘性流体,这是应该提供一个统一的描述黑暗的部门和无压重子物质。在均匀各向同性背景下,该混合气体的\textit{total}能量密度表现为广义Chaubergin气体。这种能量密度的扰动本质上是非绝热的,并且是源相对熵扰动。由此得到的重子物质功率谱与2dFGRS和SDSS(DR7)数据一致。联合统计分析,也使用哈勃函数和超新星Ia数据,表明,与其他研究不同,存在一个最大的概率分布为负的减速参数的现值$q_{0} \approx - 0.53$。此外,与其他方法不同,这里提出的统一模型更倾向于一个由大爆炸核合成所建议的重子物质丰度的数量级的物质含量。
2010-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$f(R)$ theory and geometric origin of the dark sector in Horava-Lifshitz gravity
研究了在没有细致平衡条件但具有可投射性的Horava-Lifshitz量子引力作用量中包含$f(R)$项的问题,其中$R$表示三维Ricci标量.研究了自旋为0的引力子不存在鬼点和不稳定性的条件。在IR中,理论归结为广义相对论的要求使得标量模在Minkowski背景下是不稳定的,而在de Sitter背景下是稳定的。值得注意的是,宇宙的暗区,即暗物质和暗能量,在这样的一个设置中有一个自然的几何起源。跳跃的宇宙也可以被构建。研究了曲率非零的FRW背景中的标量扰动。
2011-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph